數控機床機械手的主體框架采用焊接結構，各軸均由精密滾珠絲桿傳動動，定位精度高。送料系統可采用多合送料機、擺臂式送料機或者采用雙堆式積料架。數控機床機械手可以自動化生產，強化作業安全性，提升產能，穩定產品質量，有效降低不良率及成本。 這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較強的動載荷，安裝與調整性能也好。

 

但是，這種軸承限制了主軸的最高轉速和精度，因此使用中等精度、低速與重載的數控機床。在主軸的機構上，要處理好卡盤和刀架的裝夾、主軸的卸荷、主軸軸承的定位和間隙調整、主軸部件的潤滑和密封以及工藝上的其他一系列問題。

 

 

因為控制和具體工作的要求，數控機床機械手的手臂的結構不能太大，是不能滿足系統剛度要求的。因此，在設計時另外增設了導桿機構，小臂增設了兩個導桿，與活塞桿一起構成等邊三角形的截面形式，盡量增加其剛度；大臂增設了四個導桿，成正四邊形布置，為減小質量，各個導桿均采用空心結構。

 

通過增設導桿，能顯著提高數控機床機械手的運動剛度和穩定性，比較好的解決了結構、穩定性的問題。其手臂上有兩個卡爪，兩個卡爪有所分工，一個卡爪只執行從主軸上取下“舊刀”送回刀庫的任務。另一個卡爪則執行由刀庫取出“新刀”送到主軸的任務，其換刀時間較上述單爪回轉式要少。